2022.09.27

Javaプログラミング

円周上のランダムな座標を求める3

円周上のランダムな座標を求める その3

原点(ox,oy)、半径rで表すの上の座標乱数を使って求めるソースコードを紹介しています。

下の図のように、角度θ半径rを与えることで座標(x,y)を計算することができます。

角度θと半径rと(x,y)の関係
角度θと半径rから(x,y)を求める

これは原点(0,0)を中心とした周上の座標です。

原点(ox,oy)を中心とした座標は、原点(0,0)で計算した座標(x,y)に(ox,oy)を足すことで求められます。(x+ox,y+oy)が求める座標です。

ここで紹介するソースコードでは、の中心座標(ox,oy)と、固定した半径rの値と、角度θ乱数で発生させた値からランダム周上の座標を計算しています。

Javaソースコード

PointOnCircle3.java

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public class PointOnCircle3 {
	public static void main( String[] args ) {
		// 半径を指定
		double radius = 100.0;

		// 円の中心座標を指定
		double ox = 60.0;
		double oy = 40.0;

		// 乱数でラジアンを求める
		double rad = 2.0 * Math.PI * Math.random();

		// 原点(ox,oy)、半径radiusの円周上の(x,y)を計算
		double x = radius * Math.cos( rad ) + ox;
		double y = radius * Math.sin( rad ) + oy;
		
		// 結果を出力
		System.out.println( "x=" + x );
		System.out.println( "y=" + y );
	}
}

コンパイル ソースコードが「ANSI」の場合

C:\talavax\javasample>javac -encoding sjis PointOnCircle3.java

コンパイル ソースコードが「UTF-8」の場合

C:\talavax\javasample>javac PointOnCircle3.java

実行

C:\talavax\javasample>java PointOnCircle3

出力結果(実行する毎に結果が変わります)

x=157.825195965776
y=19.257988664126067

Javaソースコードの解説

001
public class PointOnCircle3 {

クラス名を、PointOnCircle3としています。

002
	public static void main( String[] args ) {

このmainメソッドからプログラムを実行します。

003
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		// 半径を指定
		double radius = 100.0;

半径を格納する変数radiusに100.0を代入しています。この値を色々変えてみてください。

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008
		// 円の中心座標を指定
		double ox = 60.0;
		double oy = 40.0;

の中心座標(60,49)を指定しています。この値を色々変えてみてください。

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011
		// 乱数でラジアンを求める
		double rad = 2.0 * Math.PI * Math.random();

ラジアンを格納する変数radに、0.0~2πの範囲で発生する乱数を代入しています。

Math.PIは定数π(パイ)の値3.141592…です。

次に呼び出すMath.cosメソッドMath.sinメソッドは、ラジアン角度引数なので、0.0~2π乱数を発生しています。

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		// 原点(ox,oy)、半径radiusの円周上の(x,y)を計算
		double x = radius * Math.cos( rad ) + ox;
		double y = radius * Math.sin( rad ) + oy;

半径radiusに、Math.cos( rad )を掛けた値に、の中心x座標oxを足してx座標の値を計算しています。同様にMath.sin( rad )を掛けた値に、の中心y座標oyを足してy座標の値を計算しています。

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		// 結果を出力
		System.out.println( "x=" + x );
		System.out.println( "y=" + y );

求めた座標(x,y)をprintlnメソッドコンソール出力しています。

以上です。

次のコンテンツ

円の中心座標(0,0)、半径rで表される円の円周上のランダムな座標を求めるJavaのソースコードを紹介しています。度単位の角度の乱数をラジアンに変換して座標を計算しています。

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